专利名称：：一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置。
背景技术：
：超精密切削加工技术是20世纪60年代专门针对现代化技术需要而发展起来的制造技术，是一种向传统加工方法的高精度极限挑战的机械加工新工艺。作为高科技领域的基础技术，它集成了电子、传感、光学、控制和测量等领域的前沿技术。随着超精密切削加工技术的应用与推广，在几十年的时间里，机械加工精度提高了1~3个数量级，并正向更高精度的纳米级精度发展，日本、美国、英国、德国和俄罗斯等工业发达国家都将超精密加工和纳米加工技术列入了21世纪优先发展的工业计划，使之不仅成为学术研究的热点，而且成为代表一个国家制造业水平的标志和新的经济增长点。超精密加工的技术指标主要有表面加工质量和形状精度，如X射线望远镜中的掠射镜面铝基衬底要求达到0.2pm的轴向形状精度，2|am/1.5m的径向圆弧精度，5nm的表面粗糙度RMS;同步辐射X线光刻技术中的高导无氧铜椭圆柱面，在几百mm轴向长度范围内，需达到0.13|am的形状精度和0.043pm的表面RMS;又如计算机硬盘存储器铝盘片，其表面超精密切削加工的质量决定了存储容量和磁头读盘速率；CCD、数码相机、激光打印机和复印机等装有光学系统的仪器设备，其曲面和平面透镜、反射镜及其他光学零件表面的加工精度会影响光线透射率和成像误差。激光核聚变装置中的各类反射镜、透射镜以及聚焦透镜等光学零件表面的超精密切削加工精度直接影响到各路高能激光的散射和透射程度，尤其是KDP晶体倍频转换器等零件，面形精度小于V6、表面粗糙度RMS小于5nm时，透射率才能达到使用要求。对于超精密切削加工来说，要获得零件形状尺寸的高精度和加工表面的超光滑，除了必须拥有超精密的机床、高精度和高分辨率的检测仪器和超稳定的5加工环境条件以外，还必须具备进行切削加工的高精度金刚石刀具，尤其是高精度的圆弧刃金刚石刀具。圆弧刃金刚石刀具有三个主要参数，刃口钝圆半径(也称为锋利度)、刀尖圆弧半径变化值AR(也称为刀尖圆弧圆度)和前刀面粗糙度值Ra。刃口钝圆半径值决定了车削过程中的最小切削厚度，反映了刀具的切削能力。它在很大程度上制约了被加工表面的粗糙度值。而刀尖圆弧半径值的变化会对被加工表面的波纹度值产生极大的影响。特别是当采用双轴数控超精密车床进行加工时，圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧上的各点都将参与切削。当以恒定的速度进给时，刀尖圆弧圆度将会影响被加工工件的表面形状精度。圆弧刃金刚石刀具在研磨时，必须精密检测刃口钝圆半径、刀尖圆弧圆度和前后刀面表面粗糙度Ra等刀尖参数。在这些参数当中，重要的参数是刃口钝圆半径和圆弧圆度，它们是保证被加工表面质量和面形精度的重要指标。其中金刚石切削刃钝圆半径的测量方法已经有多种，包括扫描电子显微镜方法(SEM)、原子力显微镜(AFM)方法等，而刀尖圆弧的圆度是评定圆弧刃刀具研磨质量的另一重要指标。目前刀尖圆弧圆度的测量还没有统一的方法，圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧半径很小(一般为15mm左右)，角度范围很窄(一般都在120°范围之内)，而且圆度误差很小(研磨质量较好的圆弧刃金刚石刀具一般能保证在120°范围内圆度误差小于O.lpm，60。圆弧范围内圆度误差小于0.05|im)。目前比较常见的刀尖圆弧圆度的测量方法有目测法、体视显微测量法、SEM测量法和圆度仪测量法等。这四种方法的基本原理、测量特点、测量精度和缺点如表1所示。表l已有测量刀尖圆弧圆度方法的特点方式基本原理分辨率测量域测量方式缺陷目测法观测后刀面的反光情况个人经验全域非接触低精度无标准体视显微观IJ量法光学成像几十nm分段或全域非接触低精度6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中目测法通过衍射条纹观察圆弧的制造精度，为定性测量方法。即从后刀面的白光衍射条纹可以看出刀尖圆弧圆度的优劣。如果刀尖圆弧圆度很好，则衍射条纹中只有一条亮带；如果刀尖圆弧圆度不好就有两个或者两个以上的亮带。这种方法中照明光源对测量结果的影响大，而且没有依据的准则，只能依靠经验判别。体视显微测量法这种方法属于正投影测量法，使用体视显微镜对刀具进行测量，并使用圆曲线对刀尖圆弧进行拟合。此方法精度较差，测量结果不但有光学误差，还有测量误差和拟合误差。SEM测量法它和体视显微测量法有些类似，只是使用的显微镜由光学提高到了SEM，这样得到的图像不会受光学误差的影响。SEM可以达到很高的放大倍数，对观测表面的形貌是一种不错的方法。这种测量方法的缺陷和体视显微测量的缺陷类似，测量得到的只是图像，没有给定测量点的坐标值，要计算圆度误差还需要对圆周上的点作特征提取，很难精确计算。圆度仪测量法这是一种传统的测量方法，刀尖圆弧使用圆度仪进行测量，属于接触测量形式。测量过程中圆度仪的红宝石或者蓝宝石测头和刀具后刀面相接触，会对刀具后刀面产生一定的损伤。这个轻微的损伤对超精密加工来说是非常致命的，使用其进行车削加工后的表面完整性会显著降低。并且现有的圆度仪对小圆弧的测量精度不是很高，很难达到要求的纳米级测量精度。从以上分析可以看出，已有对圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的测量方法都不能满足高精度的刀尖圆弧圆度的测量要求。因此，亟需找出一种新的方法来精密检测圆弧刃金刚石刀具的刀尖圆弧圆度。扫描探针显微镜(SPM)的出现，为人类在微纳米尺度上提供了最有力的观察和改造世界的工具，其家族中的原子力显微镜(AFM)更是以检测精度高、可分辨包括绝缘体在内的各种材料的表面形貌、工作时与材料表面准接触等特点，得到了广泛的应用。然而由于AFM自身扫描范围很小，不能直接对刀具的后刀面形貌进行整体测量，因此无法直接获得刀具刀尖圆弧的圆度。
发明内容本发明的目的是为了解决目前用于圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度检测的方法和装置存在检测精度低、不能满足高精度的刀尖圆弧圆度测量要求的问题，提供了一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置。本发明由原子力显微镜系统、单片机控制器、测量控制计算机、二维精密位移工作台和回转轴系组成，回转轴系置于二维精密位移工作台上；原子力显微镜系统的检测结果输出端连接单片机控制器的检测结果输入端，单片机控制器通过RS232接口与测量控制计算机的RS232接口相连，单片机控制器控制信号输出端连接回转轴系的控制信号输入端，回转轴系的角度位置信号输出端连接单片机控制器的角度位置信号输入端；原子力显微镜系统的位移控制信号输出端连接二维精密位移工作台的位移控制信号输入端；原子力显微镜系统由扫描探头、控制器、控制计算机和信号接口单元组成；信号接口单元的信号采集输入端连接控制器的第一检测结果输出端，控制器的第二检测结果输出端连接控制计算机的监控信号输入端，控制计算机的监控信号输出端连接控制器的监控信号输入端，控制器的监控信号输出端连接扫描探头的监控信号输入端，扫描探头的检测信号输出端连接控制器的检测信号输入端；控制器的信号输出端是原子力显微镜系统的位移控制信号输出端，信号接口单元的信号输出端是原子力显微镜系统的检测结果输出端；回转轴系由气浮轴系、调心装置和夹具组成；气浮轴系由空气静压轴承、圆光栅、柔性联轴节和力矩电机组成；空气静压轴承的主轴的一端与调心装置的底面固定连接，气浮轴系和调心装置的中心轴线重合，夹具固定在调心装置的顶面；空气静压轴承的主轴的另一端通过柔性联轴节连接力矩电机的输出轴，圆光栅固定在空气静压轴承上，所述圆光栅用于检测回转轴系运行时空气8静压轴承所处的角度位置信号，圆光栅的信号输出端是回转轴系的角度位置信号输出端；力矩电机的控制信号输入端是回转轴系的控制信号输入端。本发明中空气静压轴承的径向和轴向回转精度都小于0.05pm。本发明中的圆光栅的角度分辨率小于0.04。。本发明的优点是本发明通过原子力显微镜AFM系统与一套精密回转轴系配合来检测圆弧刃金刚石刀具刀尖的圆弧圆度，有效的提高了刀尖圆弧圆度的检测精度，可以快捷、精确的测量出圆弧刃金刚石刀具刀尖的圆弧圆度。本发明中空气静压轴承的径向和轴向回转精度都小于0.05pm，圆光栅对轴系运行状态的角度分辨率小于0.04°，回转轴系的转动角度范围与刀具圆弧范围一致，金刚石刀具随回转轴系平稳转动的过程中，刀具圆弧轮廓上不同位置的高度状态就被扫描探头检测出来，能够实现金刚石刀具刀尖圆弧圆度的纳米级精密检测。回转轴系在刀具圆弧范围内旋转一次，就可以测量一条刀具圆弧轮廓曲线，通过二维精密位移工作台改变回转轴系与AFM扫描探头的相对位置可以测量多条不同位置的刀具圆弧轮廓曲线，由此实现了对刀尖圆弧圆度的高精度检测。图l是本发明测量装置的结构示意图，图2本发明的原理框图，图3是本发明中回转轴系的结构示意图，图4是本发明中调心装置的结构示意图，图5是单片机控制器的电路结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图l-图3来说明本实施方式，本实施方式由原子力显微镜系统1、单片机控制器2、测量控制计算机3、二维精密位移工作台4和回转轴系5组成，回转轴系5置于二维精密位移工作台4上；原子力显微镜系统1的检测结果输出端连接单片机控制器2的检测结果输入端，单片机控制器2通过RS232接口与测量控制计算机3的RS232接口相连，单片机控制器2控制信号输出端连接回转轴系5的控制信号输入端，回转轴系5的角度位置信号输出端连接单片机控制器2的角度位置信号输入端；原子力显微镜系统1的位移控制信号输出端连接二维精密位移工作台4的位移控制信号输入端；原子力显微镜系统1由扫描探头1-1、控制器1-2、控制计算机1-3和信号接口单元1-4组成；信号接口单元1-4的信号采集输入端连接控制器1-2的第一检测结果输出端，控制器1-2的第二检测结果输出端连接控制计算机1-3的监控信号输入端，控制计算机1-3的监控信号输出端连接控制器1-2的监控信号输入端，控制器1-2的监控信号输出端连接扫描探头1-1的监控信号输入端，扫描探头1-1的检测信号输出端连接控制器1-2的检测信号输入端;控制器1-2的信号输出端是原子力显微镜系统1的位移控制信号输出端，信号接口单元1-4的信号输出端是原子力显微镜系统1的检测结果输出端；回转轴系5由气浮轴系5-1、调心装置5-2和夹具5-3组成；气浮轴系5-1由空气静压轴承5-11、圆光栅5-12、柔性联轴节5-13和力矩电机5-14组成；空气静压轴承5-11的主轴的一端与调心装置5-2的底面固定连接，气浮轴系5-1和调心装置5-2的中心轴线重合，夹具5-3固定在调心装置5-2的顶面；空气静压轴承5-11的主轴的另一端通过柔性联轴节5-13连接力矩电机5-14的输出轴，圆光栅5-12固定在空气静压轴承5-11上，所述圆光栅5-12用于检测回转轴系5运行时空气静压轴承5-11所处的角度位置信号，圆光栅5-12的信号输出端是回转轴系5的角度位置信号输出端；力矩电机5-14的控制信号输入端是回转轴系5的控制信号输入端。本实施方式中空气静压轴承5-11的径向和轴向回转精度都小于0.05nm。本实施方式中的圆光栅5-12的角度分辨率小于0.04°。本实施方式用于检测刀具刀尖的圆弧圆度时，将整个装置放置于隔振平台上，以保证工作状态的稳定。本实施方式中，通过柔性联轴节5-13实现力矩电机5-14与空气静压轴承5-11之间的转动连接，能够保证整个回转轴系的低速平稳运行。本发明的工作过程一、将待测的金刚石刀具安装在夹具5-3上；二、控制计算机1-3将控制信号传递给控制器1-2，控制器1-2发出指令调节二维精密位移工作台4与扫描探头1-1的相对空间位置，使得刀具刀尖圆弧在扫描探头1-1的针尖接触的范围内；在控制计算机1-3的监控下检测刀具圆弧轮廓范围内若干位置的高度，一般取轮廓范围内均匀分布的5个位置，采用调心装置5-2调节待测的金刚石刀具与扫描探头1-1之间的相对位置关系，直至所述刀具圆弧轮廓不同位置的高度变化在AFM扫描探头1-1的测量量程范围内；三、由测量控制计算机3通过RS232接口向单片机控制器2发送指令，单片机控制器2输出控制指令，启动气浮轴系5-l低速平稳运转，典型转速为l-10rpm，金刚石刀具随气浮轴系5-1平稳运转，转动角度范围与刀具圆弧圆度范围一致，刀具圆弧轮廓上不同位置的高度状态被扫描探头1-1检测出来；AFM扫描探头1-1与刀具刀尖圆弧表面为接触测量工作模式，由控制计算机1-3将扫描探头1-1的扫描范围设为0tai，不扫描，AFM扫描探头1-1测得的模拟信号经由控制器1-2输出到信号接口单元1-4;同时测得的模拟信号实时状态也经控制器1-2输出到控制计算机1-3中，供监视测量状态；测量控制计算机3通过RS232接口向单片机控制器2发送指令启动气浮轴系5-1旋转的同时，气浮轴系5-1中圆光栅5-12将检测到的角度位置信号输出给单片机控制器2，单片机控制器2按照圆光栅5-12输出的角度位置信号触发采集信号接口单元1-4内的模拟电压信号，并将结果记录于单片机控制器2的内存中，测量结果经A/D转换后，通过RS232接口上传到测量控制计算机3中进行数据分析、处理和圆度的评价。本发明不但能解决圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的精密测量问题，其测量数据还能够反映刃磨机床的动态特性，可用来评价刀具的刃磨质量，并能为数控单点金刚石车削中的刀具补偿提供数据支持。具体实施方式二下面结合图4来说明本实施方式，本实施方式与实施方式一的不同之处在于所述调心装置5-2由底圆盘5-21、四个调位顶丝5-22、四个顶丝座5-23和夹具固定座5-24组成，ii底圆盘5-21上中心处设置有夹具固定座5-24，四个顶丝座5-23固定在底圆盘5-21上，所述四个顶丝座5-23以夹具固定座5-24为中心在底圆盘5-21上均匀分布，每个调位顶丝5-22的一端穿过一个顶丝座5-23与夹具固定座5-24的侧壁接触，相对的两个调位顶丝5-22的中心轴线重合，所述调位顶丝5-22与顶丝座5-23螺纹连接。在工作时，夹具5-3固定在夹具固定座5-24上。所述调心装置5-2用于调节固定在夹具固定座5-24上的待测刀具的刀尖圆弧中心与回转轴系5的回转中心重合。其它组成及连接关系与实施方式一相同。为实现高效、快捷地对刀具圆弧圆度的测量，调心装置5-2的结构尤为重要。本发明的调心装置5-2由轴线相互垂直的调位顶丝5-22实现夹具5-3的两个独立方向的调心工作，在AFM系统的监控下能够确保刀具的刀尖圆弧中心与气浮轴系5-1回转中心偏差小于2pm。具体实施方式三本实施方式与实施方式一或二的不同之处在于所述空气静压轴承5-11的外表面按双排均匀分布六个节流孔5-111。其它组成及连接关系与实施方式一或二相同。具体实施方式四本实施方式与实施方式三的不同之处在于所述六个节流孔5-111的直径均为0.15mm。其它组成及连接关系与实施方式三相同。具体实施方式五下面结合图5来说明本实施方式，本实施方式与实施方式一、二、三或四的不同之处在于所述的单片机控制器2由单片机系统2-l、A/D转换电路2-2、RS232接口电路2-3、RAM电路2-4和D/A转换电路2-5组成，A/D转换电路2-2的信号输出端连接单片机系统2-l的信号输入端，单片机系统2-1的存储数据信号输入输出端连接RAM电路2-4的信号输出输入端，单片机系统2-l的串行接口连接RS232接口电路2-3的串行接口，单片机系统2-1的驱动信号输出端连接D/A转换电路2-5的数字信号输入端，RS232接口电路2-3的接口连接测量控制计算机3的RS232接口，D/A转换电路2-5的模拟信号输出端是单片机控制器2的控制信号输出端，单片机系统2-l的反馈信号输入端是单片机控制器2的角度位置信号输入端，A/D转换电路2-2的模拟信号输入端是—单片机控制器2的检测结果输入端。其它组成及连接关系与实施方式一、二、三或四相同。本实施方式中的A/D转换电路2-2的输入模拟电压范围是土10V之间。本实施方式中的D/A转换电路2-5输出的模拟电压范围是士10V之间。单片机控制器2通过A/D转换电路2-2采集AFM信号接口单元1-4输出的在土10V之间的模拟电压信号，将结果储存在RAM电路2-4中，通过RS232接口电路2-3与测量控制计算机3通讯。单片机控制器2通过D/A转换电路2-5输出在士10V之间的模拟电压控制信号控制力矩电机5-14的转速。本实施方式中，单片机控制器2中单片机系统2-1采用单片机芯片51系列89LV51、A/D转换电路2-2采用A/D转换芯片AD574、RS232接口电路2-3采用MAX232、RAM电路2-4采用RAM62256、D/A转换电路2-5采用TLV5618。权利要求1、一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于它由原子力显微镜系统(1)、单片机控制器(2)、测量控制计算机(3)、二维精密位移工作台(4)和回转轴系(5)组成，回转轴系(5)置于二维精密位移工作台(4)上；原子力显微镜系统(1)的检测结果输出端连接单片机控制器(2)的检测结果输入端，单片机控制器(2)通过RS232接口与测量控制计算机(3)的RS232接口相连，单片机控制器(2)控制信号输出端连接回转轴系(5)的控制信号输入端，回转轴系(5)的角度位置信号输出端连接单片机控制器(2)的角度位置信号输入端；原子力显微镜系统(1)的位移控制信号输出端连接二维精密位移工作台(4)的位移控制信号输入端；原子力显微镜系统(1)由扫描探头(1-1)、控制器(1-2)、控制计算机(1-3)和信号接口单元(1-4)组成；信号接口单元(1-4)的信号采集输入端连接控制器(1-2)的第一检测结果输出端，控制器(1-2)的第二检测结果输出端连接控制计算机(1-3)的监控信号输入端，控制计算机(1-3)的监控信号输出端连接控制器(1-2)的监控信号输入端，控制器(1-2)的监控信号输出端连接扫描探头(1-1)的监控信号输入端，扫描探头(1-1)的检测信号输出端连接控制器(1-2)的检测信号输入端；控制器(1-2)的信号输出端是原子力显微镜系统(1)的位移控制信号输出端，信号接口单元(1-4)的信号输出端是原子力显微镜系统(1)的检测结果输出端；回转轴系(5)由气浮轴系(5-1)、调心装置(5-2)和夹具(5-3)组成；气浮轴系(5-1)由空气静压轴承(5-11)、圆光栅(5-12)、柔性联轴节(5-13)和力矩电机(5-14)组成；空气静压轴承(5-11)的主轴的一端与调心装置(5-2)的底面固定连接，气浮轴系(5-1)和调心装置(5-2)的中心轴线重合，夹具(5-3)固定在调心装置(5-2)的顶面；空气静压轴承(5-11)的主轴的另一端通过柔性联轴节(5-13)连接力矩电机(5-14)的输出轴，圆光栅(5-12)固定在空气静压轴承(5-11)上，所述圆光栅(5-12)用于检测回转轴系(5)运行时空气静压轴承(5-11)所处的角度位置信号，圆光栅(5-12)的信号输出端是回转轴系(5)的角度位置信号输出端；力矩电机(5-14)的控制信号输入端是回转轴系(5)的控制信号输入端。2、根据权利要求1所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述空气静压轴承(5-11)的径向和轴向回转精度都小于0.05jLim。3、根据权利要求1所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述圆光栅(5-12)的角度分辨率小于0.04。。4、根据权利要求1所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述调心装置(5-2)由底圆盘(5-21)、四个调位顶丝(5-22)、四个顶丝座(5-23)和夹具固定座(5-24)组成，底圆盘(5-21)上中心处设置有夹具固定座(5-24)，四个顶丝座(5-23)固定在底圆盘(5-21)上，所述四个顶丝座(5-23)以夹具固定座(5-24)为中心在底圆盘(5-21)上均匀分布，每个调位顶丝(5-22)的一端穿过一个顶丝座(5-23)与夹具固定座(5-24)的侧壁接触，相对的两个调位顶丝(5-22)的中心轴线重合，所述调位顶丝(5-22)与顶丝座(5-23)螺纹连接。5、根据权利要求l、2、3或4所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述空气静压轴承(5-11)的外表面按双排均匀分布六个节流孔(5-111)。6、根据权利要求5所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述六个节流孔(5-111)的直径均为0.15mm。7、根据权利要求l、2、3、4或6所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述的单片机控制器(2)由单片机系统(2-l)、A/D转换电路(2-2)、RS232接口电路(2-3)、RAM电路(2-4)和D/A转换电路(2-5)组成，A/D转换电路(2-2)的信号输出端连接单片机系统(2-1)的信号输入端，单片机系统(2-1)的存储数据信号输入输出端连接RAM电路(2-4)的信号输出输入端，单片机系统(2-1)的串行接口连接RS232接口电路(2-3)的串行接口，单片机系统(2-1)的驱动信号输出端连接D/A转换电路(2-5)的数字信号输入端，RS232接口电路(2-3)的接口连接测量控制计算机(3)的RS232接口，D/A转换电路(2-5)的模拟信号输出端是单片机控制器(2)的控制信号输出端，单片机系统(2-1)的反馈信号输入端是单片机控制器(2)的角度位置信号输入端，A/D转换电路(2-2)的模拟信号输入端是单片机控制器(2)的检测结果输入端。8、根据权利要求5所述的一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，其特征在于所述的单片机控制器(2)由单片机系统2-l、A/D转换电路(2-2)、RS232接口电路(2-3)、RAM电路(2-4)和D/A转换电路(2-5)组成，A/D转换电路(2-2)的信号输出端连接单片机系统(2-1)的信号输入端，单片机系统(2-1)的存储数据信号输入输出端连接RAM电路(2-4)的信号输出输入端，单片机系统(2-1)的串行接口连接RS232接口电路(2-3)的串行接口，单片机系统(2-1)的驱动信号输出端连接D/A转换电路(2-5)的数字信号输入端，RS232接口电路(2-3)的接口连接测量控制计算机(3)的RS232接口，D/A转换电路(2-5)的模拟信号输出端是单片机控制器(2)的控制信号输出端，单片机系统(2-1)的反馈信号输入端是单片机控制器(2)的角度位置信号输入端，A/D转换电路(2-2)的模拟信号输入端是单片机控制器(2)的检测结果输入端。全文摘要一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置，属于金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测
技术领域：
。它解决了目前用于圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度检测的装置存在检测精度低、不能满足高精度的刀尖圆弧圆度的测量要求的问题。它由原子力显微镜系统、单片机控制器、测量控制计算机、二维精密位移工作台和回转轴系组成，回转轴系置于二维精密位移工作台上，测量控制计算机用于显示检测数据并输出控制信号给单片机控制器控制回转轴系的转动，回转轴系与原子力显微镜系统的扫描控头的相对位置通过二维精密位移工作台进行调节，扫描探头检测到的信号由原子力显微镜系统中的控制器传递给控制计算机进行监控。本发明用于金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测。文档编号G01B21/20GK101660905SQ20091007287公开日2010年3月3日申请日期2009年9月14日优先权日2009年9月14日发明者涛孙,宗文俊,李增强,赵学森申请人:哈尔滨工业大学